3D打印修复模具
模具受损时,可直接修复损坏区域,避免模具不必要浪费
模具或模具零配件受损,相信这是我们模具的朋友们在模具生产工作中经常会碰到的事情。要只是小问题也就罢了,但如果是模芯损坏了,就不是那么简单了。那将意味着整套模仁无法继续使用,进而导致模具的大量消耗。
有调查显示,机械加工行业中每年模具的消耗量价值是各种机床总价值的五倍,数量惊人。模具的大量消耗的影响,不单单是加重了生产成本,还有因为频繁更换模具导致的生产效率低下所带来的经济损失。
因此,业内人士都在思考,能否开发出一种新技术:模具受损时,可以直接修复损坏区域,从而避免模具的不必要的浪费。
借助3D打印技术就能做到
修复损坏的模具镶件是增材制造(3D打印)增长很快的一个领域,特别选择性激光熔融技术,通过只针对受损区域的快速修复而不是更换损坏的工具,从而简化维修,减少停机时间,延长使用寿命,降低成本。
传统的修复过程需要多个步骤,并且很耗时。例如焊接,先是切割掉破损或磨损的区域,固定一个新的钢块,进行焊接。额外的步骤,例如加工、抛光、测试等,并且这样的修复还带来耐久性的问题,贵、耗时、不耐用。
3D打印修复模具实例
通过三维扫描和逆向工程。有没有现成的该模具的三维数据或图纸都不成为限制因素了。通过扫描镶件的几何形状,重新设计了完整的三维模型。然后,切断或研磨损坏的区域,因为增材制造需要一个平面,最后,开始重建过程。
3D打印修复件优良的机械性能:
根据受损区精确的三维几何模型来建立的零件修复三维模型,激光束路径由计算机控制的CAD文件来精确控制,这就避免了人为的错误。而且还确保了均匀的微观结构,且修复插入区域无可见焊缝。后期处理包括铣削或抛光等过程,恢复了镶件的功能性。
粉末床激光融化技术带来很好的修复件的机械性能,例如,MS11.2709马氏体钢硬度达54 HRC。(热处理可用于34和54之间的HRC硬度)此外,根据烧结表面及焊接材料的要求,还可以结合不同的工具钢材料。在一个密闭的惰性氮气环境下,优良的金属结构形成了,该方法已经被证明可以延长模具的使用寿命。
3D打印修复的局限性
一些粉末床激光融化技术的局限性,包括增材制造设备构建尺寸的限制,不能用于大零件的修复。他们所使用的设备其构建表面粗糙度约10Ra,这样的零件就需要常规后期加工。
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